(57)【要約】【課題】本発明は、簡易な構成で広帯域映像信号を放送機器間で伝送する広帯域映像信号送信装置及び広帯域映像信号受信装置を提供する。【解決手段】広帯域映像信号送受信システム１０１は、超高精細カメラ２と、収録・再生装置３と、超高精細ディスプレイ４と、光伝送路５と、マッピング情報に基づいて、ＨＤＴＶ信号をチャンネル数の少ない多重化信号に多重化し、この多重化信号を光変換して送信する広帯域映像信号送信装置１０と、広帯域映像信号送信装置１０から受信した光信号を多重化信号に電気変換し、マッピング情報に基づいて、この多重化信号をＨＤＴＶ信号に復元化する復元化する２台の広帯域映像信号受信装置２０とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定のチャンネル数のＨＤＴＶ信号で構成される広帯域映像信号を多重化した多重化信号を、前記ＨＤＴＶ信号のチャンネル数より少ない本数の光伝送路を介して、広帯域映像信号受信装置に送信する広帯域映像信号送信装置であって、
電気信号である前記ＨＤＴＶ信号を入力し、当該ＨＤＴＶ信号がシリアル信号のときは当該ＨＤＴＶ信号をパラレル信号に変換する入力手段と、
前記ＨＤＴＶ信号のビット位置と前記多重化信号のビット位置との対応関係を予め設定したマッピング情報に基づいて、前記入力手段が入力したＨＤＴＶ信号を、前記光伝送路の本数と同数のチャンネルの前記多重化信号に多重化する多重化手段と、
前記多重化手段が多重化した多重化信号を、８ビット／１０ビット符号化する８ビット／１０ビット符号化手段と、
前記８ビット／１０ビット符号化手段が符号化した多重化信号を、シリアル信号に変換するパラレル−シリアル変換手段と、
前記パラレル−シリアル変換手段がシリアル信号に変換した多重化信号を、光信号に変換する電気−光変換手段と、
を備えることを特徴とする広帯域映像信号送信装置。
【請求項２】
前記入力手段は、チャンネル数が４の倍数である前記ＨＤＴＶ信号を入力し、
前記多重化手段は、前記マッピング情報に基づいて、前記ＨＤＴＶ信号を４チャンネル単位でグループ化すると共に、前記グループ毎に、当該グループに含まれる４チャンネルの前記ＨＤＴＶ信号を３チャンネル以下の前記多重化信号に多重化することを特徴とする請求項１に記載の広帯域映像信号送信装置。
【請求項３】
前記入力手段は、ビット幅が１２ビット以下である前記ＨＤＴＶ信号を入力し、
前記多重化手段は、前記マッピング情報に基づいて、前記グループ毎に、４チャンネル全ての前記ＨＤＴＶ信号を上位８ビットと下位４ビットとに分割し、当該グループに含まれる４チャンネルの前記ＨＤＴＶ信号を、互いに異なるチャンネルの前記ＨＤＴＶ信号の前記上位８ビットを２個連結して２チャンネルの前記多重化信号に多重化すると共に、４チャンネル全ての前記ＨＤＴＶ信号の前記下位４ビットを４個連結して１チャンネルの前記多重化信号に多重化することを特徴とする請求項２に記載の広帯域映像信号送信装置。
【請求項４】
前記多重化手段は、ビット幅が１２ビット以下、かつ、周波数が１４８．５ＭＨｚ又は１４８．５／１．００１ＭＨｚのパラレル信号を入力し、
前記パラレル−シリアル変換手段は、前記多重化信号を、周波数が２．９７ＧＨｚ又は２．９７／１．００１ＧＨｚのシリアル信号に変換して出力することを特徴とする請求項３に記載の広帯域映像信号送信装置。
【請求項５】
前記入力手段又は前記多重化手段は、前記ＨＤＴＶ信号のビット幅が１２ビット未満の場合、１２ビットと前記ビット幅との差である不足ビット数分の付加ビットを前記ＨＤＴＶ信号に付加することを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の広帯域映像信号送信装置。
【請求項６】
前記入力手段は、ビット幅が８ビットである前記ＨＤＴＶ信号を入力し、
前記多重化手段は、前記マッピング情報に基づいて、前記グループ毎に、当該グループに含まれる４チャンネルの前記ＨＤＴＶ信号を、互いに異なるチャンネルの前記ＨＤＴＶ信号を２個連結して２チャンネルの前記多重化信号に多重化することを特徴とする請求項２に記載の広帯域映像信号送信装置。
【請求項７】
前記多重化手段が多重化した多重化信号をスクランブルするスクランブラを、さらに備えることを特徴とする請求項１から請求項６の何れか一項に記載の広帯域映像信号送信装置。
【請求項８】
所定のチャンネル数のＨＤＴＶ信号で構成される広帯域映像信号を多重化した多重化信号を、前記ＨＤＴＶ信号のチャンネル数より少ない本数の光伝送路を介して、広帯域映像信号送信装置から受信する広帯域映像信号受信装置であって、
光信号を受信すると共に、前記光信号を電気信号としての前記多重化信号に変換する光−電気変換手段と、
前記光−電気変換手段が電気信号に変換した多重化信号を、パラレル信号に変換するシリアル−パラレル変換手段と、
前記シリアル−パラレル変換手段がパラレル信号に変換した多重化信号を、８ビット／１０ビット復号化する８ビット／１０ビット復号化手段と、
前記ＨＤＴＶ信号のビット位置と前記多重化信号のビット位置との対応関係を予め設定したマッピング情報に基づいて、前記８ビット／１０ビット復号化手段が復号化した前記光伝送路の本数と同数のチャンネルの多重化信号を、前記所定のチャンネル数のＨＤＴＶ信号に復元化する復元化手段と、
前記復元化手段が復元化したＨＤＴＶ信号を出力する出力手段と、
を備えることを特徴とする広帯域映像信号受信装置。
【請求項９】
前記光−電気変換手段は、前記チャンネル数が３以下の倍数である前記光信号を受信し、
前記復元化手段は、前記マッピング情報に基づいて、前記多重化信号を３チャンネル以下の単位でグループ化し、前記グループ毎に、当該グループに含まれる３チャンネル以下の前記多重化信号を４チャンネルの前記ＨＤＴＶ信号に復元化することを特徴とする請求項８に記載の広帯域映像信号受信装置。
【請求項１０】
前記光−電気変換手段は、ビット幅が１６ビットである前記光信号を受信し、
前記復元化手段は、前記マッピング情報に基づいて、前記グループ毎に、当該グループに含まれる２チャンネルの前記多重化信号のそれぞれを前記ＨＤＴＶ信号の上位８ビットに４個分割し、当該グループに含まれる１チャンネルの前記多重化信号を前記ＨＤＴＶ信号の下位４ビットに４個分割すると共に、当該グループに含まれる３チャンネルの前記多重化信号を、同一チャンネルとして対応する前記ＨＤＴＶ信号の上位８ビットと前記ＨＤＴＶ信号の下位４ビットとを連結して４チャンネルの前記ＨＤＴＶ信号に復元化することを特徴とする請求項９に記載の広帯域映像信号受信装置。
【請求項１１】
前記シリアル−パラレル変換手段は、周波数が２．９７ＧＨｚ又は２．９７／１．００１ＧＨｚのシリアル信号を入力し、
前記復元化手段は、前記多重化信号を、ビット幅が１２ビット以下、かつ、周波数が１４８．５ＭＨｚ又は１４８．５／１．００１ＭＨｚのパラレル信号に復元化して出力することを特徴とする請求項１０に記載の広帯域映像信号受信装置。
【請求項１２】
前記復元化手段又は前記出力手段は、前記ＨＤＴＶ信号のビット幅が１２ビット未満の場合、１２ビットと前記ビット幅との差である不足ビット数分の付加ビットを前記多重化信号から除去することを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載の広帯域映像信号受信装置。
【請求項１３】
前記光−電気変換手段は、ビット幅が１６ビットである前記光信号を受信し、
前記復元化手段は、前記マッピング情報に基づいて、前記多重化信号を２チャンネル単位でグループ化し、前記グループ毎に、当該グループに含まれる２チャンネルの前記多重化信号のそれぞれを２分割して４チャンネルの前記ＨＤＴＶ信号に復元化することを特徴とする請求項９に記載の広帯域映像信号受信装置。
【請求項１４】
前記復元化手段が復元化したＨＤＴＶ信号をデスクランブルするデスクランブラを、さらに備えることを特徴とする請求項８から請求項１３の何れか一項に記載の広帯域映像信号受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮していないＨＤＴＶ信号で構成される広帯域映像信号を、放送機器間で伝送する広帯域映像信号送信装置及び広帯域映像信号受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現行のＨＤＴＶ(Ｈｉｇｈ  Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ  ＴｅｌｅＶｉｓｉｏｎ)放送設備において、非圧縮映像信号の伝送には、例えば、ＨＤ−ＳＤＩ(Ｈｉｇｈ  Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ)と呼ばれるシリアル伝送方式が採用されている。このＨＤ−ＳＤＩ方式は、伝送速度が約１．５Ｇｂｐｓで、７５オームの同軸ケーブルを用いて、１００ｍ程度の伝送が可能である。現行の放送設備では、１本のケーブルで放送機器間を接続し、ＨＤ−ＳＤＩ方式を用いて、この放送機器間で映像信号の伝送を行っている。
【０００３】
近年、デジタルシネマ、スーパーハイビジョン等の超高精細映像を撮影可能な超高精細カメラ、及び、スローモーション撮影が可能な超高速カメラが登場している。これらのカメラは、映像信号の伝送速度が、ＨＤＴＶの数倍から、高速なものでは数十倍までに達している。このような高速な映像信号を従来の同軸ケーブルを用いて伝送する場合、ケーブル１本当たりの伝送容量を大きくする必要がある。
【０００４】
このため、ＨＤ−ＳＤＩ方式の伝送速度を上回る伝送方式として、例えば、伝送速度が３ＧｂｐｓであるＳＤＩ（３Ｇ−ＳＤＩ)、伝送速度が１０．２ＧｂｐｓのＨＤＭＩ（Ｈｉｇｈ  Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）等の規格が提案されており、ケーブル１本当たりの伝送速度は向上しつつある。
【０００５】
また、大容量の映像信号を効率的に伝送する手段として、ｎ（ｎは２以上の整数）チャンネルの映像信号を１０Ｇｂｐｓ以下の映像信号に多重化する方式も提案されている（例えば、特許文献１参照）。この方式で多重化した映像信号を光信号に変換すれば、光波長多重化器と組み合わせることで、大容量の映像信号を１本の光ファイバで伝送することができる。
【特許文献１】特開２００５−３２８４９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、前記した従来技術では、スーパーハイビジョン方式等、映像信号のさらなる大容量化に対応するために、装置が大規模化するという問題がある。例えば、スーパーハイビジョン方式の湯合、画素数がハイビジョンの１６倍に相当する、縦４３２０画素×横７６８０画素、フレーム周波数が６０フレーム順次走査である。これを単純に現行のハイビジョン方式と比較すると３２倍の帯域が必要となる。つまり、ケーブル１本当たりの伝送速度が１．５Ｇｂｐｓの場合、３２本の同軸ケーブルが必要になるが、全ての放送機器間をこの本数の同軸ケーブルで接続することは運用上現実的ではない。また、映像信号のビット数を１２ビット（現行は１０ビット）に拡張した場合、又は、色差信号を圧縮せずにＲＧＢ４：４：４伝送を行う場合、さらに広い帯域が必要になり、放送機器の大規模化が顕著となる。
【０００７】
また、前記した３Ｇ−ＳＤＩでは、スーパーハイビジョン方式の場合、１６本の同軸ケーブルの接続が必要となり、これも運用上現実的でない。また、前記したＨＤＭＩでは、伝送可能な距離が１０ｍ程度であるため、ある程度の距離を伝送する必要がある放送機器間の接続には不向きである。
【０００８】
また、特許文献１に記載の発明では、１０Ｇｂｐｓ以上の非常に高速な電気信号を取り扱うために、特別なハードウェアが必要になり、装置が大規模化してしまう。さらに、特許文献１に記載の発明では、光波長多重化器と組み合わせた場合、装置のさらなる大規模化を招き、全ての放送機器に対応することは難しい。
【０００９】
そこで、本発明は、簡易な構成で広帯域映像信号を放送機器間で伝送できる広帯域映像信号送信装置及び広帯域映像信号受信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記した課題を解決するため、請求項１に係る広帯域映像信号送信装置は、所定のチャンネル数のＨＤＴＶ信号で構成される広帯域映像信号を多重化した多重化信号を、ＨＤＴＶ信号のチャンネル数より少ない本数の光伝送路を介して、広帯域映像信号受信装置に送信する広帯域映像信号送信装置であって、入力手段と、多重化手段と、８ビット／１０ビット符号化手段と、パラレル−シリアル変換手段と、電気−光変換手段と、を備える構成とした。
【００１１】
かかる構成によれば、広帯域映像信号送信装置は、入力手段によって、電気信号であるＨＤＴＶ信号を入力し、ＨＤＴＶ信号がシリアル信号のときはＨＤＴＶ信号をパラレル信号に変換する。また、広帯域映像信号送信装置は、多重化手段によって、ＨＤＴＶ信号のビット位置と多重化信号のビット位置との対応関係を予め設定したマッピング情報に基づいて、入力手段が入力したＨＤＴＶ信号を、光伝送路の本数と同数のチャンネルの多重化信号に多重化する。つまり、広帯域映像信号送信装置は、多重化手段によって、ＨＤＴＶ信号のチャンネル数を光伝送路の本数まで減らすように、ＨＤＴＶ信号を多重化信号に多重化する。
【００１２】
また、広帯域映像信号送信装置は、８ビット／１０ビット符号化手段によって、多重化手段が多重化した多重化信号を、８ビット／１０ビット符号化する。そして、広帯域映像信号送信装置は、パラレル−シリアル変換手段によって、８ビット／１０ビット符号化手段が符号化した多重化信号を、シリアル信号に変換する。さらに、広帯域映像信号送信装置は、電気−光変換手段によって、パラレル−シリアル変換手段がシリアル信号に変換した多重化信号を、光信号に変換する。
【００１３】
また、請求項２に係る広帯域映像信号送信装置は、前記入力手段が、チャンネル数が４の倍数である前記ＨＤＴＶ信号を入力し、前記多重化手段が、前記マッピング情報に基づいて、前記ＨＤＴＶ信号を４チャンネル単位でグループ化すると共に、前記グループ毎に、当該グループに含まれる４チャンネルの前記ＨＤＴＶ信号を３チャンネル以下の前記多重化信号に多重化することを特徴とする。
【００１４】
かかる構成によれば、広帯域映像信号送信装置は、多重化手段によって、４チャンネル単位のＨＤＴＶ信号で構成される広帯域映像信号を、３チャンネル単位又はこれ未満の単位で多重化信号に多重化する。
【００１５】
また、請求項３に係る広帯域映像信号送信装置は、前記入力手段が、ビット幅が１２ビット以下である前記ＨＤＴＶ信号を入力し、前記多重化手段が、前記マッピング情報に基づいて、前記グループ毎に、４チャンネル全ての前記ＨＤＴＶ信号を上位８ビットと下位４ビットとに分割し、当該グループに含まれる４チャンネルの前記ＨＤＴＶ信号を、互いに異なるチャンネルの前記ＨＤＴＶ信号の前記上位８ビットを２個連結して２チャンネルの前記多重化信号に多重化すると共に、４チャンネル全ての前記ＨＤＴＶ信号の前記下位４ビットを４個連結して１チャンネルの前記多重化信号に多重化することを特徴とする。
【００１６】
かかる構成によれば、広帯域映像信号送信装置は、多重化手段によって、ビット幅が１２ビット以下のＨＤＴＶ信号で構成される広帯域映像信号を、多重化信号に多重化する。
【００１７】
また、請求項４に係る広帯域映像信号送信装置は、前記多重化手段が、ビット幅が１２ビット以下、かつ、周波数が１４８．５ＭＨｚ又は１４８．５／１．００１ＭＨｚのパラレル信号を入力し、前記パラレル−シリアル変換手段が、前記多重化信号を、周波数が２．９７ＧＨｚ又は２．９７／１．００１ＧＨｚのシリアル信号に変換して出力することを特徴とする。
【００１８】
また、請求項５に係る広帯域映像信号送信装置は、前記入力手段又は前記多重化手段が、前記ＨＤＴＶ信号のビット幅が１２ビット未満の場合、１２ビットと前記ビット幅との差である不足ビット数分の付加ビットを前記ＨＤＴＶ信号に付加することを特徴とする。
【００１９】
かかる構成によれば、広帯域映像信号送信装置は、前記入力手段又は前記多重化手段によって、ビット幅が１２ビット未満のＨＤＴＶ信号で構成される広帯域映像信号を、多重化信号に多重化する。この広帯域映像信号としては、例えば、輝度信号及び色差信号のビット幅がそれぞれ１０ビットとなるＨＤ−ＳＤＩ信号で構成されるものがある。つまり、広帯域映像信号送信装置は、例えば、ＨＤ−ＳＤＩ信号を多重化する。
【００２０】
また、請求項６に係る広帯域映像信号送信装置は、前記入力手段が、ビット幅が８ビットである前記ＨＤＴＶ信号を入力し、前記多重化手段が、前記マッピング情報に基づいて、前記グループ毎に、当該グループに含まれる４チャンネルの前記ＨＤＴＶ信号を、互いに異なるチャンネルの前記ＨＤＴＶ信号を２個連結して２チャンネルの前記多重化信号に多重化することを特徴とする。
【００２１】
かかる構成によれば、広帯域映像信号送信装置は、多重化手段によって、ビット幅が８ビットのＨＤＴＶ信号で構成される広帯域映像信号を、２チャンネルの多重化信号に多重化する。この広帯域映像信号としては、例えば、液晶ディスプレイ等の８ビット階調に対応した広帯域映像信号がある。
【００２２】
また、請求項７に係る広帯域映像信号送信装置は、前記多重化手段が多重化した多重化信号をスクランブルするスクランブラを、さらに備えることを特徴とする。
【００２３】
かかる構成によれば、広帯域映像信号送信装置は、スクランブラによって、多重化信号を擬似ランダム信号にスクランブルする。これによって、広帯域映像信号送信装置は、光信号において「０」及び「１」といったシンボルが平衡化する。
【００２４】
また、前記した課題を解決するため、請求項８に係る広帯域映像信号受信装置は、所定のチャンネル数のＨＤＴＶ信号で構成される広帯域映像信号を多重化した多重化信号を、ＨＤＴＶ信号のチャンネル数より少ない本数の光伝送路を介して、広帯域映像信号送信装置から受信する広帯域映像信号受信装置であって、光−電気変換手段と、シリアル−パラレル変換手段と、８ビット／１０ビット復号化手段と、復元化手段と、出力手段と、を備える構成とした。
【００２５】
かかる構成によれば、広帯域映像信号受信装置は、光−電気変換手段によって、光信号を受信すると共に、光信号を電気信号としての多重化信号に変換する。また、広帯域映像信号受信装置は、シリアル−パラレル変換手段によって、光−電気変換手段が電気信号に変換した多重化信号を、パラレル信号に変換する。さらに、広帯域映像信号受信装置は、８ビット／１０ビット復号化手段によって、シリアル−パラレル変換手段がパラレル信号に変換した多重化信号を、８ビット／１０ビット復号化する。
【００２６】
また、広帯域映像信号受信装置は、復元化手段によって、ＨＤＴＶ信号のビット位置と多重化信号のビット位置との対応関係を予め設定したマッピング情報に基づいて、８ビット／１０ビット復号化手段が復号化した光伝送路の本数と同数のチャンネルの多重化信号を、所定のチャンネル数のＨＤＴＶ信号に復元化する。つまり、広帯域映像信号受信装置は、復元化手段によって、光伝送路の本数をＨＤＴＶ信号のチャンネル数まで増やすように、多重化信号からＨＤＴＶ信号を復元化する。また、広帯域映像信号受信装置は、出力手段によって、復元化手段が復元化したＨＤＴＶ信号を出力する。
【００２７】
また、請求項９に係る広帯域映像信号受信装置は、前記光−電気変換手段が、前記チャンネル数が３以下の倍数である前記光信号を受信し、前記復元化手段が、前記マッピング情報に基づいて、前記多重化信号を３チャンネル以下の単位でグループ化し、前記グループ毎に、当該グループに含まれる３チャンネル以下の前記多重化信号を４チャンネルの前記ＨＤＴＶ信号に復元化することを特徴とする。
【００２８】
かかる構成によれば、広帯域映像信号受信装置は、復元化手段によって、３チャンネル単位又はこれ未満の単位の多重化信号を、４チャンネル単位のＨＤＴＶ信号で構成される広帯域映像信号に復元化する。
【００２９】
また、請求項１０に係る広帯域映像信号受信装置は、前記光−電気変換手段が、ビット幅が１６ビットである前記光信号を受信し、前記復元化手段が、前記マッピング情報に基づいて、前記グループ毎に、当該グループに含まれる２チャンネルの前記多重化信号のそれぞれを前記ＨＤＴＶ信号の上位８ビットに４個分割し、当該グループに含まれる１チャンネルの前記多重化信号を前記ＨＤＴＶ信号の下位４ビットに４個分割すると共に、当該グループに含まれる３チャンネルの前記多重化信号を、同一チャンネルとして対応する前記ＨＤＴＶ信号の上位８ビットと前記ＨＤＴＶ信号の下位４ビットとを連結して４チャンネルの前記ＨＤＴＶ信号に復元化することを特徴とする。
【００３０】
かかる構成によれば、広帯域映像信号受信装置は、復元化手段によって、多重化信号から、ビット幅が１２ビット以下のＨＤＴＶ信号で構成される広帯域映像信号を復元化する。
【００３１】
また、請求項１１に係る広帯域映像信号受信装置は、前記シリアル−パラレル変換手段が、周波数が２．９７ＧＨｚ又は２．９７／１．００１ＧＨｚのシリアル信号を入力し、前記復元化手段が、前記多重化信号を、ビット幅が１２ビット以下、かつ、周波数が１４８．５ＭＨｚ又は１４８．５／１．００１ＭＨｚのパラレル信号に復元化して出力することを特徴とする。
【００３２】
また、請求項１２に係る広帯域映像信号受信装置は、前記復元化手段又は前記出力手段が、前記ＨＤＴＶ信号のビット幅が１２ビット未満の場合、１２ビットと前記ビット幅との差である不足ビット数分の付加ビットを前記多重化信号から除去することを特徴とする。
【００３３】
かかる構成によれば、広帯域映像信号受信装置は、前記復元化手段又は前記出力手段によって、多重化信号から、ビット幅が１２ビット未満のＨＤＴＶ信号で構成される広帯域映像信号を復元化できる。この広帯域映像信号としては、例えば、輝度信号及び色差信号のビット幅がそれぞれ１０ビットとなるＨＤ−ＳＤＩ信号で構成されるものがある。つまり、広帯域映像信号受信装置は、ＨＤ−ＳＤＩ信号を復元化する。
【００３４】
また、請求項１３に係る広帯域映像信号受信装置は、前記光−電気変換手段が、ビット幅が１６ビットである前記光信号を受信し、前記復元化手段が、前記マッピング情報に基づいて、前記多重化信号を２チャンネル単位でグループ化し、前記グループ毎に、当該グループに含まれる２チャンネルの前記多重化信号のそれぞれを２分割して４チャンネルの前記ＨＤＴＶ信号に復元化することを特徴とする。
【００３５】
かかる構成によれば、広帯域映像信号受信装置は、復元化手段によって、２チャンネルの多重化信号から、ビット幅が８ビットのＨＤＴＶ信号で構成される広帯域映像信号を復元化する。この広帯域映像信号としては、例えば、液晶ディスプレイ等の８ビット階調に対応した信号がある。
【００３６】
また、請求項１４に係る広帯域映像信号受信装置は、前記復元化手段が復元化したＨＤＴＶ信号をデスクランブルするデスクランブラを、さらに備えることを特徴とする。
【００３７】
かかる構成によれば、広帯域映像信号受信装置は、デスクランブラによって、擬似ランダム信号を多重化信号にデスクランブルする。これによって、広帯域映像信号受信装置は、光信号において「０」及び「１」といったシンボルが平衡化する。
【発明の効果】
【００３８】
本発明によれば、以下のような優れた効果を奏する。
請求項１に係る発明によれば、ＨＤＴＶ信号のチャンネル数を光伝送路の本数まで減らすようにＨＤＴＶ信号を多重化信号に多重化するため、光信号を送信する光伝送路の本数を低減でき、簡易な構成で広帯域映像信号を送信する。
【００３９】
請求項２に係る発明によれば、４チャンネル単位のＨＤＴＶ信号で構成される広帯域映像信号を、３チャンネル単位又はこれ未満の単位で多重化信号に多重化するため、光伝送路の本数を３／４以下に低減できる。
【００４０】
請求項３に係る発明によれば、ビット幅が１２ビット以下のＨＤＴＶ信号で構成される広帯域映像信号を、多重化信号に多重化できる。
また、請求項４に係る発明によれば、ビット幅が１２ビット以下、かつ、周波数が１４８．５ＭＨｚ又は１４８．５／１．００１ＭＨｚのパラレル信号を多重化し、周波数が２．９７ＧＨｚ又は２．９７／１．００１ＧＨｚのシリアル信号に変換できる。
【００４１】
請求項５に係る発明によれば、ビット幅が１２ビット未満のＨＤＴＶ信号で構成される広帯域映像信号を多重化信号に多重化できるため、ＨＤ−ＳＤＩ信号等の様々な広帯域映像信号を送信できる。
【００４２】
請求項６に係る発明によれば、ビット幅が８ビットのＨＤＴＶ信号で構成される広帯域映像信号を２チャンネルの多重化信号に多重化できるため、８ビット階調に対応した映像信号等の様々な広帯域映像信号を送信できると共に、光伝送路の本数を半分に低減できる。
【００４３】
請求項７に係る発明によれば、光信号においてシンボルが平衡化するため、広帯域映像信号受信装置において光信号を正しく復元化できない事態を防止できる。
【００４４】
請求項８に係る発明によれば、光伝送路の本数をＨＤＴＶ信号のチャンネル数に増やすように多重化信号からＨＤＴＶ信号を復元化するため、光信号を受信する光伝送路の本数を低減でき、簡易な構成で広帯域映像信号を受信できる。
【００４５】
請求項９に係る発明によれば、３チャンネル単位又はこれ未満の単位の多重化信号を受信し、４チャンネル単位のＨＤＴＶ信号で構成される広帯域映像信号に復元化できるため、光伝送路の本数を３／４以下に低減できる。
【００４６】
請求項１０に係る発明によれば、ビット幅が１２ビット以下のＨＤＴＶ信号で構成される広帯域映像信号を復元化できる。
また、請求項１１に係る発明によれば、周波数が２．９７ＧＨｚ又は２．９７／１．００１ＧＨｚのシリアル信号を、ビット幅が１２ビット以下、かつ、周波数が１４８．５ＭＨｚ又は１４８．５／１．００１ＭＨｚのパラレル信号に復元化できる。
【００４７】
請求項１２に係る発明によれば、ビット幅が１２ビット未満のＨＤＴＶ信号で構成される広帯域映像信号を復元化できるため、ＨＤ−ＳＤＩ信号等の様々な広帯域映像信号を受信できる。
【００４８】
請求項１３に係る発明によれば、２チャンネルの多重化信号から、ビット幅が８ビットのＨＤＴＶ信号で構成される広帯域映像信号を復元化できるため、８ビット階調に対応した映像信号等の様々な広帯域映像信号を受信できると共に、光伝送路の本数を半分に低減できる。
【００４９】
請求項１４に係る発明によれば、光信号においてシンボルが平衡化するため、光信号を正しく復元化できない事態を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５０】
以下、本発明の各実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各実施形態において、同一の機能を有する手段及び同一の部材には同一の符号を付し、説明を省略した。
【００５１】
（第１実施形態）
［広帯域映像信号送受信システムの概略］
図１を参照して、本発明の第１実施形態に係る広帯域映像信号送信装置及び広帯域映像信号受信装置を利用する広帯域映像信号送受信システムの概略について説明する。図１は、本発明の第１実施形態における広帯域映像信号送受信システムの概略を示す図である。図１に示すように、広帯域映像信号送受信システム１０１は、超高精細カメラ２と、収録・再生装置３と、超高精細ディスプレイ４と、２本の光伝送路５と、２台の広帯域映像信号送信装置１０と、２台の広帯域映像信号受信装置２０とを備える。
【００５２】
広帯域映像信号送受信システム１０１は、放送機器としての超高精細カメラ２が撮影した映像を、放送機器としての収録・再生装置３が録画するものである。また、広帯域映像信号送受信システム１０１は、収録・再生装置３が録画した映像を、放送機器としての超高精細ディスプレイ４が再生するものである。
【００５３】
超高精細カメラ２は、被写体（不図示）を撮影した映像より、広帯域映像信号を生成して出力するものである。超高精細カメラ２は、例えば、広帯域映像信号としてスーパーハイビジョン映像信号を生成するスーパーハイビジョンカメラである。ここで、超高精細カメラ２は、１台の広帯域映像信号送信装置１０を接続する。以下、本発明の第１実施形態では、広帯域映像信号は、４Ｎ（Ｎは１以上の自然数）チャンネルのＨＤＴＶ信号で構成される例で説明する。また、ＨＤＴＶ信号のそれぞれのチャンネルは、ビット幅が１２ビット、つまり、階調値が１２ビットである。なお、超高精細カメラ２の代わりに、広帯域映像信号としてスローモーション映像信号を生成するスローモーションカメラを用いても良い（不図示）。
【００５４】
収録・再生装置３は、例えば、番組制作者が入力する指令に応じて、超高精細カメラ２が出力する広帯域映像信号を、図示しないＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）等の記録手段に記憶（収録）するものである。また、収録・再生装置３は、例えば、番組制作者が入力する指令に応じて、記録手段に記憶（収録）した映像を再生する。ここで、収録・再生装置３は、１台の広帯域映像信号送信装置１０と１台の広帯域映像信号受信装置２０とをそれぞれ接続する。
【００５５】
超高精細ディスプレイ４は、収録・再生装置３から入力される映像、つまり、広帯域映像信号を再生するものである。超高精細ディスプレイ４は、例えば、スーパーハイビジョン映像信号を表示するディスプレイである。ここで、超高精細ディスプレイ４は、１台の広帯域映像信号受信装置２０を接続する。
【００５６】
光伝送路５は、広帯域映像信号送信装置１０と広帯域映像信号受信装置２０とを接続し、広帯域映像信号送信装置１０と広帯域映像信号受信装置２０との間で光信号を伝送するものである。光伝送路５は、ＨＤＴＶ信号のチャンネル数より少ない本数の伝送路を有するものであり、例えば、１本以上の多芯光ファイバケーブルである。
【００５７】
広帯域映像信号送信装置１０は、広帯域映像信号を光信号に変換して、光伝送路５を介して、広帯域映像信号受信装置２０に送信するものである。なお、図１の２台の広帯域映像信号送信装置１０の機能は同一であり、その詳細については後記する。
【００５８】
広帯域映像信号受信装置２０は、広帯域映像信号が変換された光信号を、光伝送路５を介して、広帯域映像信号送信装置１０から受信するものである。なお、図１の２台の広帯域映像信号受信装置２０の機能は同一であり、その詳細については後記する。
【００５９】
［広帯域映像信号送信装置の構成］
以下、図２を参照して、本発明の第１実施形態に係る広帯域映像信号送信装置の構成について説明する（適宜図１参照）。図２は、図１の広帯域映像信号送信装置の構成を示すブロック図である。図２に示すように、広帯域映像信号送信装置１０は、入力手段１１と、多重化手段１２と、８ビット／１０ビット符号化手段１３と、パラレル−シリアル変換手段１４と、電気−光変換手段１５とを備える。
【００６０】
なお、図２では、信号の流れを矢印で図示すると共に、パラレル信号となっているものについては、この矢印に斜線を交差させて図示した。また、図２では、ＨＤＴＶ信号を「ＨＤ」として図示し、その「ＨＤ」後にＨＤＴＶ信号のチャンネル数を付加した。例えば、各図の「ＨＤ１」は、第１チャンネルのＨＤＴＶ信号を示し、「ＨＤ４Ｎ」は、第４ＮチャンネルのＨＤＴＶ信号を示す。
【００６１】
入力手段１１は、放送機器から、電気信号であるＨＤＴＶ信号を入力するものである。また、入力手段１１は、ＨＤ１，ＨＤ２，ＨＤ３，ＨＤ４・・・ＨＤ４Ｎ−３，ＨＤ４Ｎ−２，ＨＤ４Ｎ−１，ＨＤ４Ｎのように、チャンネル数が４の倍数であるＨＤＴＶ信号を入力する。さらに、入力手段１１は、ＨＤ１・・・ＨＤ４Ｎの各チャンネルのビット幅が１２ビット以下であるＨＤＴＶ信号を入力する。
【００６２】
ここで、入力手段１１は、ＨＤＴＶ信号がシリアル信号で入力された場合、このＨＤＴＶ信号をパラレル信号に変換しても良い。この場合、入力手段１１は、例えば、シフトレジスタを含む、一般的なシリアル−パラレル変換回路を有する。一方、入力手段１１は、ＨＤＴＶ信号がパラレル信号で入力された場合、このＨＤＴＶ信号をパラレル信号に変換する必要はない（不図示）。
【００６３】
多重化手段１２は、後記するマッピング情報に基づいて、入力手段１１が入力したＨＤＴＶ信号を、光伝送路５の本数と同数のチャンネルの多重化信号に多重化するものである。また、多重化手段１２は、ＨＤＴＶ信号を４チャンネル単位でグループ化すると共に、グループ毎に、グループに含まれる４チャンネルのＨＤＴＶ信号を３チャンネルの多重化信号に多重化する。このマッピング情報は、ＨＤＴＶ信号のビット位置と多重化信号のビット位置との対応関係を予め設定したものである。
【００６４】
ここで、図２に示すように、多重化手段１２は、４チャンネルのＨＤＴＶ信号を３チャンネルの多重化信号に多重化する多重化部１２１・・・多重化部１２ＮをＮ個備える。つまり、多重化手段１２は、多重化部１２１によって、第１チャンネルから第４チャンネルまでのＨＤＴＶ信号を３チャンネルの多重化信号に多重化する。また、多重化手段１２は、多重化部１２Ｎによって、第４Ｎ−３チャンネルから第４ＮチャンネルまでのＨＤＴＶ信号を３チャンネルの多重化信号に多重化する。
【００６５】
ここで、多重化手段１２が多重化した多重化信号の各チャンネルのビット幅は、多重化をビット幅方向に行った場合には１６ビット、多重化を時間方向に行った場合には８ビットで半分の周期となる。つまり、多重化手段１２は、４Ｎチャンネル：１２ビットのＨＤＴＶ信号を、多重化をビット幅方向に行った場合には３Ｎチャンネル：１６ビットの多重化信号に多重化し、多重化を時間方向に行った場合には３Ｎチャンネル：８ビットで半分の周期の多重化信号に多重化する。なお、多重化方法及びマッピング情報の詳細は、後記する。
【００６６】
８ビット／１０ビット符号化手段１３は、多重化手段１２が多重化した多重化信号を、８ビット／１０ビット符号化するものである。ここで、８ビット／１０ビット符号化手段１３は、多重化手段１２が多重化した多重化信号のビット幅が１６ビットである場合、この多重化信号を８ビットのブロックに２分割して８ビット／１０ビット符号化を行う。具体的には、８ビット／１０ビット符号化手段１３は、８ビットに分割したブロックのそれぞれを、５ビットのサブブロックと、３ビットのサブブロックとに分割する。そして、８ビット／１０ビット符号化手段１３は、所定のコーディング計画及び規則に従って、５ビットのサブブロックを６ビットのサブブロックに符号化し、３ビットのサブブロックを４ビットのサブブロックに符号化し、計１０ビットのブロックとする。つまり、８ビット／１０ビット符号化手段１３は、３Ｎチャンネル：１６ビットの多重化信号の場合、３Ｎチャンネル：２０ビットの多重化信号に符号化し、３Ｎチャンネル：８ビットの多重化信号の場合、３Ｎチャンネル：１０ビットの多重化信号に符号化する。なお、８ビット／１０ビット符号化の詳細は、特開昭５９−１００５６号公報に記載されている。
【００６７】
パラレル−シリアル変換手段１４は、８ビット／１０ビット符号化手段１３が符号化した多重化信号を、シリアル信号に変換するものである。パラレル−シリアル変換手段１４は、例えば、シフトレジスタを含む、一般的なパラレル−シリアル変換回路である。
【００６８】
電気−光変換手段１５は、パラレル−シリアル変換手段１４がシリアル信号に変換した多重化信号を、光信号に変換するものである。そして、電気−光変換手段１５は、この光信号を、光伝送路５を介して、広帯域映像信号受信装置２０に出力する。電気−光変換手段１５は、例えば、パラレル−シリアル変換手段１４から入力された電気信号（多重化信号）に応じて光信号を出射するＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）と、このＬＥＤが出射した光信号を光伝送路５の端面に結合させるレンズ、ハーフミラー等の光学部品とを含む光送信モジュールである。
【００６９】
＜多重化方法及びマッピング情報の詳細＞
以下、図３を参照して、本発明の第１実施形態における多重化方法及びマッピング情報の詳細について説明する（適宜図２参照）。図３は、本発明の第１実施形態におけるビット幅方向の多重化及び復元化を説明する図である。なお、図３では、ビット幅方向をＷで図示した。また、図３では、多重化信号を「ＯＵＴ」として図示し、その「ＯＵＴ」に多重化信号チャンネル数を付加した。例えば、図３の「ＯＵＴ１」は、第１チャンネルの多重化信号を示す。
【００７０】
前記したように、多重化手段１２は、多重化部１２１によって、第１チャンネルから第４チャンネルのＨＤＴＶ信号を３チャンネルの多重化信号に多重化する。図３の例では、このマッピング情報は、第１チャンネルのＨＤＴＶ信号の上位８ビットが、第１チャンネルの多重化信号のＭＳＢ（Ｍｏｓｔ  Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ  Ｂｉｔ）側８ビットに対応し、第２チャンネルのＨＤＴＶ信号の上位８ビットが、第１チャンネルの多重化信号のＬＳＢ（Ｌｅａｓｔ  Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ  Ｂｉｔ）側８ビットに対応することを示す。また、このマッピング情報は、第３チャンネルのＨＤＴＶ信号の上位８ビットが、第２チャンネルの多重化信号のＭＳＢ側８ビットに対応し、第４チャンネルのＨＤＴＶ信号の上位８ビットが、第２チャンネルの多重化信号のＬＳＢ側８ビットに対応することを示す。さらに、第１チャンネルから第４チャンネルのＨＤＴＶ信号の下位８ビットがそれぞれ、第３チャンネルの多重化信号のＭＳＢ側から順に４ビットずつ対応することを示す。
【００７１】
まず、多重化部１２１は、マッピング情報を参照し、ビット幅が１２ビットであるＨＤＴＶ信号の各チャンネルを、上位８ビットと下位４ビットに分割する。次に、多重化部１２１は、第１チャンネルのＨＤＴＶ信号の上位８ビットと第２チャンネルのＨＤＴＶ信号の上位８ビットとをビット幅方向に２個連結して、ビット幅が１６ビットとなる第１チャンネルの多重化信号に多重化する。また、多重化部１２１は、第３チャンネルのＨＤＴＶ信号の上位８ビットと第４チャンネルのＨＤＴＶ信号の上位８ビットとをビット幅方向に２個連結して、ビット幅が１６ビットとなる第２チャンネルの多重化信号に多重化する。そして、多重化部１２１は、第１チャンネルから第４チャンネルまでの下位４ビットをビット幅方向に順に４個連結して、ビット幅が１６ビットとなる第３チャンネルの多重化信号に多重化する。
【００７２】
図３に示すように、多重化手段１２は、広帯域映像信号を、ビット幅方向で多重化している。これによって、ＨＤＴＶ信号より多重化信号のビット幅が広くなっている。ここで、図４を参照し、多重化手段１２が、広帯域映像信号を、時間方向で多重化する方法について説明する。図４は、本発明の第１実施形態における時間方向の多重化及び復元化を説明する図である。なお、図４では、時間方向をＴで図示した。
【００７３】
まず、多重化部１２１は、マッピング情報を参照し、ビット幅が１２ビットであるＨＤＴＶ信号の各チャンネルを、ＭＳＢ側８ビットとＬＳＢ側４ビットに分割する。次に、多重化部１２１は、第１チャンネルのＨＤＴＶ信号のＭＳＢ側８ビットと第２チャンネルのＨＤＴＶ信号のＭＳＢ側８ビットとを時間方向に２個連結して、ビット幅が１６ビットとなる第１チャンネルの多重化信号に多重化する。また、多重化部１２１は、第３チャンネルのＨＤＴＶ信号のＭＳＢ側８ビットと第４チャンネルのＨＤＴＶ信号のＭＳＢ側８ビットとを時間方向に２個連結して、ビット幅が１６ビットとなる第２チャンネルの多重化信号に多重化する。そして、多重化部１２１は、第１チャンネルから第４チャンネルまでのＬＳＢ４ビットを時間方向に４個連結して、ビット幅が１６ビットとなる第３チャンネルの多重化信号に多重化する。この場合、多重化後の多重化信号の周波数が多重化前のＨＤＴＶ信号の周波数の２倍（図４では、Ｔ→Ｔ／２）になるため、例えば、多重化前のＨＤＴＶ信号の周波数が４８．５ＭＨｚのとき、多重化後の多重化信号の周波数は２９７ＭＨｚとなる。図３及び図４で示したビット幅方向の多重化及び時間方向の多重化を行った多重化信号は、全く同じフォーマットとなるため、完全な互換性を有する。なお、図４におけるマッピング情報は、前記した図３と同様のものである。
【００７４】
このように、ビット幅方向で多重化する場合ではクロック周波数を高くする必要がなく、時間方向で多重化する場合ではバス幅を広くする必要がないため、広帯域映像信号送信装置１０及び広帯域映像信号受信装置２０のハードウェア構成や性能に応じた多重化方法及び復元化方法とすることができる。なお、図３及び図４の例では、多重化部１２１について説明したが、多重化手段１２は、多重化部１２Ｎによって、多重化部１２１と同様に、第４Ｎ−３チャンネルから第４ＮチャンネルのＨＤＴＶ信号を３チャンネルの多重化信号に多重化できる。
【００７５】
［広帯域映像信号送信装置の動作］
以下、図５を参照して、図２の広帯域映像信号送信装置の動作について説明する（適宜図２参照）。図５は、図２の広帯域映像信号送信装置の動作を示すフローチャートである。
【００７６】
まず、広帯域映像信号送信装置１０は、入力手段１１によって、電気信号であるＨＤＴＶ信号を入力し、ＨＤＴＶ信号がシリアル信号のときはＨＤＴＶ信号をパラレル信号に変換する（ステップＳ１）。また、広帯域映像信号送信装置１０は、多重化手段１２によって、マッピング情報に基づいて、入力手段１１が入力したＨＤＴＶ信号を、光伝送路５の本数と同数のチャンネルの多重化信号に多重化する（ステップＳ２）。
【００７７】
ステップＳ２の処理に続いて、広帯域映像信号送信装置１０は、８ビット／１０ビット符号化手段１３によって、多重化手段１２が多重化した多重化信号を、８ビット／１０ビット符号化する（ステップＳ３）。また。広帯域映像信号送信装置１０は、パラレル−シリアル変換手段１４によって、８ビット／１０ビット符号化手段１３が符号化した多重化信号を、シリアル信号に変換する（ステップＳ４）。また、広帯域映像信号送信装置１０は、電気−光変換手段１５によって、パラレル−シリアル変換手段１４がシリアル信号に変換した多重化信号を、光信号に変換する（ステップＳ５）。
【００７８】
［広帯域映像信号受信装置の構成］
以下、図６を参照して、本発明の第１実施形態に係る広帯域映像信号受信装置の構成について説明する（適宜図１参照）。図６は、図１の広帯域映像信号受信装置の構成を示すブロック図である。図６に示すように、広帯域映像信号受信装置２０は、光−電気変換手段２１と、シリアル−パラレル変換手段２２と、８ビット／１０ビット復号化手段２３と、復元化手段２４と、出力手段２５とを備える。
【００７９】
光−電気変換手段２１は、光伝送路５を介して、広帯域映像信号送信装置１０から光信号を受信すると共に、光信号を電気信号としての多重化信号に変換するものである。また、光−電気変換手段２１は、チャンネル数が３の倍数である光信号を受信する。さらに、光−電気変換手段２１は、ビット幅が２０ビットである光信号を受信しても良い。光−電気変換手段２１は、例えば、広帯域映像信号送信装置１０が送信して光伝送路５の端面から出射される光信号を受光し、この光信号に応じて電気信号（多重化信号）を出力するフォトダイオードと、光伝送路５の端面から出射される光信号をこのフォトダイオードの受光面に結合させる光学部品とを含む光受信モジュールである。
【００８０】
シリアル−パラレル変換手段２２は、光−電気変換手段２１が電気信号に変換した多重化信号を、パラレル信号に変換するものである。シリアル−パラレル変換手段２２は、例えば、シフトレジスタを含む、一般的なシリアル−パラレル変換回路である。
【００８１】
８ビット／１０ビット復号化手段２３は、シリアル−パラレル変換手段２２がパラレル信号に変換した多重化信号を、８ビット／１０ビット復号化するものである。８ビット／１０ビット復号化手段２３は、図２の８ビット／１０ビット符号化手段１３と逆の手順により、８ビット／１０ビット復号化を行うことができる。具体的には、８ビット／１０ビット復号化手段２３は、シリアル−パラレル変換手段２２がパラレル信号に変換した多重化信号のビット幅が２０ビットの場合、この多重化信号を１０ビットのブロックに２分割して８ビット／１０ビット復号化を行う。まず、８ビット／１０ビット復号化手段２３は、１０ビットに分割したブロックのそれぞれを、６ビットのサブブロックと、４ビットのサブブロックとに分割する。そして、８ビット／１０ビット復号化手段２３は、所定のコーディング計画及び規則に従って、６ビットのサブブロックを５ビットのサブブロックに復号化し、４ビットのサブブロックを３ビットのサブブロックに復号化し、計８ビットのブロックとする。つまり、８ビット／１０ビット復号化手段２３は、３Ｎチャンネル：２０ビットの多重化信号の場合、３Ｎチャンネル：１６ビットの多重化信号に復号化し、３Ｎチャンネル：１０ビットの多重化信号の場合、３Ｎチャンネル：８ビットの多重化信号に復号化する。
【００８２】
復元化手段２４は、マッピング情報に基づいて、８ビット／１０ビット復号化手段２３が復号化した光伝送路の本数と同数のチャンネルの多重化信号を、所定のチャンネル数のＨＤＴＶ信号に復元化するものである。ここで、復元化手段２４は、多重化信号を３チャンネル単位でグループ化し、グループ毎に、このグループに含まれる３チャンネルの多重化信号を４チャンネルのＨＤＴＶ信号に復元化する。
【００８３】
ここで、図６に示すように、復元化手段２４は、３チャンネルの多重化信号を４チャンネルのＨＤＴＶ信号に復元化する復元化部２４１・・・復元化部２４ＮをＮ個備える。つまり、復元化手段２４は、復元化部２４１によって、第１チャンネルから第３チャンネルの多重化信号を４チャンネルのＨＤＴＶ信号に復元化する。また、復元化手段２４は、復元化部２４Ｎによって、第３Ｎ−２チャンネルから第３Ｎチャンネルの多重化信号を４チャンネルのＨＤＴＶ信号に復元化する。
【００８４】
ここで、復元化手段２４が復元化したＨＤＴＶ信号の各チャンネルのビット幅は、１６ビットである。つまり、復元化手段２４は、多重化がビット幅方向に行われた場合には３Ｎチャンネル：１６ビットの多重化信号を、多重化が時間方向に行われた場合には３Ｎチャンネル：８ビットで半分の周期の多重化信号を、４Ｎチャンネル：１２ビットの多重化信号に復元化する。なお、復元化方法の詳細は、後記する。
【００８５】
出力手段２５は、復元化手段２４が復元化したＨＤＴＶ信号を出力するものである。ここで、出力手段２５は、ＨＤＴＶ信号がシリアル信号で出力する場合、このＨＤＴＶ信号をシリアル信号に変換しても良い。この場合、出力手段２５は、例えば、シフトレジスタを含む、一般的なパラレル−シリアル変換回路を有する。一方、出力手段２５は、ＨＤＴＶ信号をパラレル信号で出力する場合、このＨＤＴＶ信号をシリアル信号に変換する必要はない（不図示）。
【００８６】
＜復元化方法の詳細＞
以下、図３及び図４を参照して、本発明の第１実施形態における復号化方法の詳細について説明する（適宜図６参照）。
【００８７】
復元化手段２４は、図２の多重化手段１２と逆の手順により、ＨＤＴＶ信号を復元化できる。ここで、図３に示すように、多重化信号が、ビット幅方向で多重化されている例で説明する。まず、復元化部２４１は、マッピング情報を参照し、ビット幅が１６ビットである多重化信号の第１チャンネル及び第２チャンネルを、ＭＳＢ側８ビットとＬＳＢ側８ビットにビット幅方向で分割する。また、復元化部２４１は、多重化信号の第３チャンネルを、４ビット毎にビット幅方向で分割する。次に、復元化部２４１は、第１チャンネルの多重化信号のＭＳＢ側８ビット（上位８ビット）と、第３チャンネルの多重化信号のＭＳＢ側４ビット（下位４ビット）とをビット幅方向に連結し、第１チャンネルのＨＤＴＶ信号に復元化する。また、復元化部２４１は、第１チャンネルの多重化信号のＬＳＢ側８ビット（上位８ビット）と、第３チャンネルの多重化信号の中央寄りＭＳＢ側４ビット（下位４ビット）とをビット幅方向に連結し、第２チャンネルのＨＤＴＶ信号に復元化する。そして、復元化部２４１は、第２チャンネルの多重化信号のＭＳＢ側８ビット（上位８ビット）と、第３チャンネルの多重化信号の中央寄りＬＳＢ側４ビット（下位４ビット）とをビット幅方向に連結し、第３チャンネルのＨＤＴＶ信号に復元化する。さらに、復元化部２４１は、第２チャンネルの多重化信号のＬＳＢ側８ビット（上位８ビット）と、第３チャンネルの多重化信号のＬＳＢ側４ビット（下位４ビット）とをビット幅方向に連結し、第４チャンネルのＨＤＴＶ信号に復元化する。
【００８８】
以下、図４に示すように、多重化信号が、時間方向で多重化されている例で説明する。まず、復元化部２４１は、マッピング情報を参照し、多重化信号の第１チャンネル及び第２チャンネルを、ＨＤＴＶ信号の第１チャンネルから第４チャンネルのＭＳＢ側８ビットに時間方向で分割する。また、復元化部２４１は、多重化信号の第３チャンネルを、ＨＤＴＶ信号の第１チャンネルから第４チャンネルのＬＳＢ側４ビット毎に時間方向で分割する。次に、復元化部２４１は、第１チャンネルのＨＤＴＶ信号のＭＳＢ側８ビットと、第１チャンネルのＨＤＴＶ信号のＬＳＢ側４ビットとを連結し、第１チャンネルのＨＤＴＶ信号に復元化する。そして、復元化部２４１は、第２チャンネルのＨＤＴＶ信号のＭＳＢ側８ビットと、第２チャンネルのＨＤＴＶ信号のＬＳＢ側４ビットとを連結し、第２チャンネルのＨＤＴＶ信号に復元化する。さらに、復元化部２４１は、第３チャンネルのＨＤＴＶ信号のＭＳＢ側８ビットと、第３チャンネルのＨＤＴＶ信号のＬＳＢ側４ビットとを連結し、第３チャンネルのＨＤＴＶ信号に復元化する。最後に、復元化部２４１は、第４チャンネルのＨＤＴＶ信号のＭＳＢ側８ビットと、第４チャンネルのＨＤＴＶ信号のＬＳＢ側４ビットとを連結し、第４チャンネルのＨＤＴＶ信号に復元化する。この場合、復元化部２４１は、復元化後のＨＤＴＶ信号の周波数が復元化前の多重化信号の周波数の半分（図４では、Ｔ／２→Ｔ）となるように復元化する。
【００８９】
なお、図３及び図４の例では、復元化部２４１について説明したが、復元化手段２４は、復元化部２４Ｎによって、復元化部２４１と同様に、第３Ｎ−２チャンネルから第３Ｎチャンネルの多重化信号を４チャンネルのＨＤＴＶ信号に復元化できる。
【００９０】
［広帯域映像信号受信装置の動作］
以下、図７を参照して、図６の広帯域映像信号受信装置の動作について説明する（適宜図６参照）。図７は、図６の広帯域映像信号受信装置の動作を示すフローチャートである。
【００９１】
まず、広帯域映像信号受信装置２０は、光−電気変換手段２１によって、光伝送路５を介して、広帯域映像信号送信装置１０から光信号を受信すると共に、この光信号を電気信号としての多重化信号に変換する（ステップＳ１１）。また、広帯域映像信号受信装置２０は、シリアル−パラレル変換手段２２によって、光−電気変換手段２１が電気信号に変換した多重化信号を、パラレル信号に変換する（ステップＳ１２）。
【００９２】
ステップＳ１２の処理に続いて、広帯域映像信号受信装置２０は、８ビット／１０ビット復号化手段２３によって、シリアル−パラレル変換手段２２がパラレル信号に変換した多重化信号を、８ビット／１０ビット復号化する（ステップＳ１３）。また、広帯域映像信号受信装置２０は、復元化手段２４によって、マッピング情報に基づいて、８ビット／１０ビット復号化手段２３が復号化した光伝送路５の本数と同数のチャンネルの多重化信号を、所定のチャンネル数のＨＤＴＶ信号に復元化する（ステップＳ１４）。また、広帯域映像信号受信装置２０は、出力手段２５によって、復元化手段２４が復元化したＨＤＴＶ信号を出力する（ステップＳ１５）。
【００９３】
以上のように、例えば、３２本のＨＤＴＶ信号で構成される広帯域映像信号であれば、広帯域映像信号送受信システム１０１は、光信号を、Ｎ＝４のときは１本の１２芯光ファイバケーブル等の光伝送路５で、Ｎ＝８のときは１本の２４芯光ファイバケーブル又は２本の１２芯光ファイバケーブル等の光伝送路５で伝送することが可能である。第１実施形態では、例えば、光信号の１チャンネルあたりの伝送速度が３Ｇｂｐｓ程度のため、汎用のＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）で多重化信号を多重化することでき、外部メモリが必要なく、電気−光変換手段１５及び光−電気変換手段２１の両方とも小型の変換器が使用できるため、広帯域映像信号送信装置１０及び広帯域映像信号受信装置２０の小型化が可能となる。従って、広帯域映像信号送受信システム１０１は、小型化な広帯域映像信号送信装置１０及び広帯域映像信号受信装置２０によって、各放送機器間を少数の光伝送路で接続することができ、簡易な構成となる。なお、この場合、１２本のシングルモード光ファイバ又は２４本のシングルモード光ファイバを光伝送路５として用いて、放送機器間を接続できることは言うまでもない。
【００９４】
（第２実施形態）
［広帯域映像信号送信装置］
以下、図８，図９を参照して、本発明の第２実施形態に係る広帯域映像信号送信装置について、第１実施形態と異なる点を主に説明する（適宜図２参照）。図８は、本発明の第２実施形態における、入力手段の詳細を説明する図である。また、図９は、図８の入力手段による付加ビットの付加を説明する図である。なお、各図では、ＨＤ−ＳＤＩ信号を「ＨＤ−ＳＤＩ」として図示し、その「ＨＤ−ＳＤＩ」後にチャンネル数を付加した。例えば、各図の「ＨＤ−ＳＤＩ１」は、第１チャンネルのＨＤ−ＳＤＩ信号を示し、「ＨＤ−ＳＤＩ４Ｎ」は、第４ＮチャンネルのＨＤ−ＳＤＩ信号を示す。
【００９５】
第２実施形態では、第１実施形態と異なり、入力手段１１にＨＤ−ＳＤＩ信号で構成される広帯域映像信号が入力される。このＨＤ−ＳＤＩのデータ構造は、輝度信号の系列と色差信号の系列に分かれており、それぞれの系列のビット数が１０ビットである。以下、輝度信号の系列をＹ系列、色差信号の系列をＣ系列と記す。なお、実際に伝送されている広帯域映像信号では、必ずしもＹ系列に輝度信号が割り当てられ、Ｃ系列に色差信号が割り当てられているとは限らず、多重化方法によって異なってくる。このため、Ｙ系列及びＣ系列共に、ＨＤ−ＳＤＩ信号のデータ構造単位を示す名称として用いる。
【００９６】
この場合、図８に示すように、入力手段１１は、入力されるＨＤ−ＳＤＩ信号の各チャンネルに対応するＳ／Ｐ変換部１１ａと、Ｙ／Ｃ多重化部１１ｂとを備える。ＨＤ−ＳＤＩ信号が入力されると、入力手段１１は、Ｓ／Ｐ変換部１１ａによって、各チャンネルのＨＤ−ＳＤＩ信号をパラレル信号に変換する。
【００９７】
”
ここで、図９に示すように、パラレル信号に変換された信号は、Ｙ系列及びＣ系列のそれぞれについて、例えば、周波数が７４．２５ＭＨz又は７４．２５／１．００１ＭＨｚであり、ビット幅が１０ビットである。このように、Ｙ系列及びＣ系列を合わせてビット幅が２０ビットとなり、広帯域映像信号受信装置と整合性が保てなくなる。そこで、Ｙ／Ｃ多重化部１１ｂは、１２ビットとＹ系列及びＣ系列のビット幅との差を不足ビット数（ここでは、１２ビット−１０ビット＝２ビット）とする。さらに、Ｙ／Ｃ多重化部１１ｂは、Ｙ／Ｃ多重化を行い、このＹ／Ｃ多重化した信号の下位に付加ビット“００”を付加し、周波数が１４８．５ＭＨｚでビット幅が１２ビットのＨＤＴＶ信号に変換する。
【００９８】
また、入力手段１１で付加ビットを付加する代わりに、図１０に示すように、多重化手段１２が、多重化部１２１・・・多重化部１２Ｎによって、付加ビットを付加しても良い。図１０は、本発明の第２実施形態におけるビット幅方向の多重化及び復元化を説明する図である。
【００９９】
まず、多重化部１２１は、マッピング情報を参照し、ビット幅が１２ビットであるＨＤＴＶ信号の各チャンネルを、ＭＳＢ側の上位８ビットとＬＳＢ側の下位２ビットにビット幅方向で分割する。そして、多重化部１２１は、各チャンネルのＨＤＴＶ信号のＭＳＢ側の下位２ビットのそれぞれに、データ長が２ビットである付加ビット“００”を付加する。そして、付加ビットを付加すると、この下位２ビットが４ビットとなり、各チャンネルのＨＤＴＶ信号のビット幅を１２ビットとして扱えるため、多重化部１２１は、図３と同様の手順で多重化を行うことができる。また、付加ビットは、“００”といった擬似的なデータだけでなく、制御信号に利用する補助データであっても良い。
【０１００】
なお、多重化手段１２は、ビット幅方向で多重化を行うこととして説明したが、付加ビットを付加した後、図４と同様に時間方向で多重化を行っても良い。また、多重化手段１２は、各チャンネルのビット幅が１２ビット以下、かつ、周波数が１４８．５ＭＨｚであるパラレル信号が入力手段１１から入力される。そして、パラレル−シリアル変換手段１４は、多重化手段１２が多重化した多重化信号を、周波数が２．９７ＧＨｚ又は２．９７／１．００１ＧＨｚのシリアル信号に変換して出力する。
【０１０１】
なお、第２実施形態に係る広帯域映像信号送信装置１０は、８ビット／１０ビット符号化手段１３と、パラレル−シリアル変換手段１４と、電気−光変換手段１５とが、図２の各手段と同様のものであるため、その説明を省略する。また、第２実施形態に係る広帯域映像信号送信装置１０は、図５と同様の動作となるため、その説明を省略する。
【０１０２】
［広帯域映像信号受信装置］
以下、図１１を参照して、本発明の第２実施形態に係る広帯域映像信号受信装置について、第１実施形態と異なる点を主に説明する（適宜図６参照）。図１１は、本発明の第２実施形態における、出力手段の詳細を説明する図である。
【０１０３】
図１１に示すように、出力手段２５は、入力されるＨＤＴＶ信号の各チャンネルに対応するＹ／Ｃ復号化部２５ａと、Ｓ／Ｐ変換部２５ｂとを備える。ＨＤＴＶ信号が入力されると、出力手段２５は、Ｙ／Ｃ復号化部２５ａによって、Ｙ／Ｃ多重化を行う。このとき、付加ビットが付加されているため、Ｓ／Ｐ変換部２５ｂは、図９と逆の手順により、付加ビットを除去してからＹ／Ｃ多重化を行う。図９の例では、Ｓ／Ｐ変換部２５ｂは、下位４ビットのうち、２ビット分の付加ビット“００”を除去する。
【０１０４】
また、出力手段２５で付加ビットを除去する代わりに、図１０と逆の手順で、復元化手段２４が、復元化部２４１・・・復元化部２４Ｎによって、付加ビットを除去しても良い。具体的には、復元化部２４１は、第１チャンネルから第３チャンネルの多重化信号を、第１チャンネルから第４チャンネルの信号に復元化する。そして、復元化部２４１は、復元化した各チャンネルの信号の下位４ビットに付加された付加ビット“００”を除去する。このようにして、復元化部２４１は、付加ビットが付加された多重化信号を、３チャンネルのＨＤ−ＳＤＩ信号に復元化できる。
【０１０５】
なお、復元化手段２４は、ビット幅方向で復元化を行うこととして説明したが、付加ビットを付加した後、図４と同様に時間方向で復元化を行っても良い。また、シリアル−パラレル変換手段２２は、周波数が２．９７ＧＨｚ又は２．９７／１．００１ＧＨｚのシリアル信号が光−電気変換手段２１から入力される。そして、復元化手段２４は、多重化信号を、ビット幅が１２ビット以下、かつ、周波数が１４８．５ＭＨｚ又は１４８．５／１．００１ＭＨｚのパラレル信号に復元化して出力する。
【０１０６】
なお、第２実施形態に係る広帯域映像信号受信装置２０は、光−電気変換手段２１と、シリアル−パラレル変換手段２２と、８ビット／１０ビット復号化手段２３とが、図６の各手段と同様のものであるため、その説明を省略する。また、第２実施形態に係る広帯域映像信号受信装置２０は、図７と同様の動作となるため、その説明を省略する。
【０１０７】
以上のように、第２実施形態に係る広帯域映像信号送信装置１０は、４チャンネル単位のＨＤ−ＳＤＩ信号を３チャンネル単位で多重化信号に多重化する。また、第２実施形態に係る広帯域映像信号受信装置２０は、３チャンネル単位の多重化信号を４チャンネル単位でＨＤ−ＳＤＩ信号に復元化する。つまり、第２実施形態では、１６チャンネルのＨＤ−ＳＤＩ信号を１２チャンネルの多重化信号に多重化しているため、一般的な１２芯光ファイバケーブル１本を光伝送路５として用いて、放送機器間を接続することができる。従って、第２実施形態に係る発明は、このＨＤ−ＳＤＩ信号を伝送する装置を簡易な構成で実現できる。なお、この場合、１２本のシングルモード光ファイバを光伝送路５として用いて、放送機器間を接続できることは言うまでもない。
【０１０８】
（第３実施形態）
［広帯域映像信号送信装置］
以下、図１２を参照して、本発明の第３実施形態に係る広帯域映像信号送信装置について、第１実施形態と異なる点を主に説明する（適宜図２参照）。図１２は、本発明の第３実施形態における時間方向の多重化及び復元化を説明する図である。
【０１０９】
第３実施形態では、第１実施形態と異なり、入力手段１１にビット幅が８ビットのＨＤＴＶ信号で構成される広帯域映像信号が入力される。このように、ビット幅が８ビット（８階調）のＨＤＴＶ信号は、液晶ディスプレイ等の放送機器で用いられる場合がある。この場合、第１実施形態でのＨＤＴＶ信号の下位４ビットに相当する情報が無いため、４チャンネル単位のＨＤＴＶ信号を３チャンネル単位の多重化信号に多重化する意味がない。このため、第３実施形態では、下位４ビットに相当する情報を省略できるため、２チャンネル単位で多重化信号に多重化する。
【０１１０】
具体的には、多重化手段１２は、多重化部１２１によって、第１チャンネルから第４チャンネルのＨＤＴＶ信号を２チャンネルの多重化信号に多重化する。図１２の例では、このマッピング情報は、第１チャンネルのＨＤＴＶ信号の８ビットが、第１チャンネルの多重化信号のＭＳＢ側８ビットに対応し、第２チャンネルのＨＤＴＶ信号の８ビットが、第１チャンネルの多重化信号のＬＳＢ側８ビットに対応することを示す。また、このマッピング情報は、第３チャンネルのＨＤＴＶ信号の８ビットが、第２チャンネルの多重化信号のＭＳＢ側８ビットに対応し、第４チャンネルのＨＤＴＶ信号の８ビットが、第２チャンネルの多重化信号のＬＳＢ側８ビットに対応することを示す。
【０１１１】
まず、多重化部１２１は、第１チャンネルのＨＤＴＶ信号（８ビット）と第２チャンネルのＨＤＴＶ信号の（８ビット）とをビット幅方向に２個連結して、ビット幅が１６ビットとなる第１チャンネルの多重化信号に多重化する。また、多重化部１２１は、第３チャンネルのＨＤＴＶ信号（８ビット）と第４チャンネルのＨＤＴＶ信号（８ビット）とをビット幅方向に２個連結して、ビット幅が１６ビットとなる第２チャンネルの多重化信号に多重化する。
【０１１２】
なお、第３実施形態に係る広帯域映像信号送信装置１０は、入力手段１１と、８ビット／１０ビット符号化手段１３と、パラレル−シリアル変換手段１４と、電気−光変換手段１５とが、図２の各手段と同様のものであるため、その説明を省略する。また、第３実施形態に係る広帯域映像信号送信装置１０は、図５と同様の動作となるため、その説明を省略する。
【０１１３】
［広帯域映像信号受信装置］
以下、本発明の第３実施形態に係る広帯域映像信号受信装置について、第１実施形態と異なる点を主に説明する（適宜図６参照）。
【０１１４】
復元化手段２４は、図１２と逆の手順により、ＨＤＴＶ信号を復元化できる。図１２に示すように、復元化部２４１は、マッピング情報を参照し、ビット幅が１６ビットである多重化信号の第１チャンネルを、ＭＳＢ側８ビットとＬＳＢ側８ビットにビット幅方向で分割する。そして、復元化部２４１は、このＭＳＢ側８ビットを第１チャンネルのＨＤＴＶ信号とし、ＬＳＢ側８ビットを第２チャンネルのＨＤＴＶ信号とする。また、復元化部２４１は、多重化信号の第２チャンネルを、ＭＳＢ側８ビットとＬＳＢ側８ビットにビット幅方向で分割する。そして、復元化部２４１は、このＭＳＢ側８ビットを第３チャンネルのＨＤＴＶ信号とし、ＬＳＢ側８ビットを第４チャンネルのＨＤＴＶ信号とする。
【０１１５】
なお、第３実施形態に係る広帯域映像信号受信装置２０は、光−電気変換手段２１と、シリアル−パラレル変換手段２２と、８ビット／１０ビット復号化手段２３と、出力手段２５とが、図６の各手段と同様のものであるため、その説明を省略する。また、第３実施形態に係る広帯域映像信号受信装置２０は、図７と同様の動作となるため、その説明を省略する。
【０１１６】
以上のように、第３実施形態に係る広帯域映像信号送信装置１０は、４チャンネル単位のＨＤ−ＳＤＩ信号を２チャンネル単位で多重化信号に多重化する。また、第３実施形態に係る広帯域映像信号受信装置２０は、２チャンネル単位の多重化信号を４チャンネル単位でＨＤ−ＳＤＩ信号に復元化する。つまり、第３実施形態に係る発明は、光伝送路を半分の本数にすることができる。
【０１１７】
なお、第３実施形態に係る広帯域映像信号送信装置が多重化した多重化信号は、結果的に、図３の第１チャンネル及び第２チャンネルの多重化信号と同じフォーマットになっているため、１チャンネルあたりのビットレートが等しければ、１２ビットのビット幅に対応する広帯域映像信号受信装置は、第３チャンネルの多重化信号を使用しないことを前提として、この多重化信号を復号化できる。また、同様の理由により、１２ビットのビット幅に対応する広帯域映像信号送信装置から送信された光信号を、第３実施形態に係る広帯域映像信号受信装置が復号化できる。
【０１１８】
（第４実施形態）
［広帯域映像信号送信装置の構成］
以下、図１３を参照して、本発明の第４実施形態に係る広帯域映像信号送信装置について、第１実施形態と異なる点を主に説明する。図１３は、本発明の第４実施形態に係る広帯域映像信号送信装置の構成を示すブロック図である。図１３に示すように、広帯域映像信号送信装置１０は、入力手段１１と、多重化手段１２と、８ビット／１０ビット符号化手段１３と、パラレル−シリアル変換手段１４と、電気−光変換手段１５と、スクランブラ１７とを備える。
【０１１９】
スクランブラ１７は、多重化手段１２が多重化した多重化信号をスクランブルするものである。ここで、元のＨＤＴＶ信号に同期性がある場合、８ビット／１０ビット符号化後に「１」と「０」のシンボルのバランスが平衡化せず、光信号を送信するときに送信エラーの原因となる可能性がある。そこで、前記したように、スクランブラ１７がスクランブルを行い、擬似ランダム信号に変換して８ビット／１０ビット符号化手段１３に出力する。
【０１２０】
以下、図１４を参照し、図１３のスクランブラの詳細を説明する。図１４（ａ）は、図１３のスクランブラの詳細を説明する図である。図１４（ａ）に示すように、スクランブラ１７は、例えば、リニアフィードバックシフトレジスタであり、１０個のフリップフロップ１７ａと、３個のＸＯＲ（ｅＸｃｌｕｓｉｖｅ  ＯＲ）ゲート１７ｂと、Ｐ／Ｓ変換部１７ｃと、Ｓ／Ｐ変換部１７ｄとを備える。なお、図１４では、フリップフロップを「Ｄ」、ＸＯＲゲートを「＋」、Ｐ／Ｓ変換部を「Ｐ／Ｓ」、及び、Ｓ／Ｐ変換部を「Ｓ／Ｐ」と図示した。
【０１２１】
まず、スクランブラ１７は、Ｐ／Ｓ変換部１７ｃによって、多重化手段１２から入力されたパラレル信号（多重化信号）をシリアル信号に変換する。そして、スクランブラ１７は、式（１）で表される生成多項式を用いて、このシリアル信号をスクランブルする。この式（１）でスクランブルした信号は、非ゼロ復帰（ＮＲＺ：Ｎｏｎ  Ｒｅｔｕｒｎ  ｔｏ  Ｚｅｒｏ）ビットストリームとなる。
Ｇ１（ｘ）＝Ｘ９＋Ｘ４＋１・・・式（１）
【０１２２】
次に、スクランブラ１７は、スクランブルした非ゼロ復帰ビットストリームを、式（２）で表される生成多項式を用いて、ＮＲＺＩ（Ｎｏｎ  Ｒｅｔｕｒｎ  ｔｏ  Ｚｅｒｏ  Ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ）ビットストリームに変換する。スクランブラ１７は、このＮＲＺＩを物理レイアで扱うためにＤＣ（直流）平衡処理することになる。さらに、スクランブラ１７は、Ｓ／Ｐ変換部１７ｄによって、ＮＲＺＩビットストリームに変換したシリアル信号をパラレル信号に変換する。
Ｇ２（ｘ）＝Ｘ＋１・・・式（２）
【０１２３】
つまり、図１４（ａ）の構成とすることで、スクランブラ１７は、前記した式（１）、式（２）の演算を順に行ってスクランブルすることになる。なお、このスクランブルの手順の詳細は、例えば、文献「ＳＭＰＴＥ（Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｏｆ  Ｍｏｔｉｏｎ  Ｐｉｃｔｕｒｅ  ａｎｄ  Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）  ２５９Ｍ」に記載されている。
【０１２４】
なお、第４実施形態に係る広帯域映像信号送信装置１０は、入力手段１１と、多重化手段１２と、８ビット／１０ビット符号化手段１３と、パラレル−シリアル変換手段１４と、電気−光変換手段１５とが、図２の各手段と同様のものであるため、その説明を省略する。
【０１２５】
［広帯域映像信号送信装置の動作］
以下、図１５を参照して、図１３の広帯域映像信号受信装置の動作について説明する（適宜図１５参照）。図１５は、図１３の広帯域映像信号受信装置の動作を示すフローチャートである。
【０１２６】
ステップＳ２１の処理及びステップＳ２２の処理は、図５のステップＳ１の処理及びステップＳ２の処理と同様のものであるため、説明を省略する。
【０１２７】
ステップＳ２２の処理に続いて、広帯域映像信号送信装置１０は、スクランブラ１７によって、多重化手段１２が多重化した多重化信号をスクランブルする（ステップＳ２３）。また、広帯域映像信号送信装置１０は、８ビット／１０ビット符号化手段１３によって、スクランブラ１７がスクランブルした多重化信号を、８ビット／１０ビット符号化する（ステップＳ２４）。
【０１２８】
ステップＳ２５の処理及びステップＳ２６の処理は、図５のステップＳ４の処理及びステップＳ５の処理と同様のものであるため、説明を省略する。
【０１２９】
［広帯域映像信号受信装置の構成］
以下、図１６を参照して、本発明の第４実施形態に係る広帯域映像信号受信装置の構成について、第１実施形態と異なる点を主に説明する。図１６は、本発明の第４実施形態に係る広帯域映像信号受信装置の構成を示すブロック図である。図１６に示すように、広帯域映像信号受信装置２０は、光−電気変換手段２１と、シリアル−パラレル変換手段２２と、８ビット／１０ビット復号化手段２３と、復元化手段２４と、出力手段２５と、デスクランブラ２７とを備える。
【０１３０】
デスクランブラ２７は、復元化手段２４が復元化したＨＤＴＶ信号をデスクランブルするものである。以下、図１４を参照し、図１６のデスクランブラの詳細を説明する。図１４（ｂ）は、図１６のデスクランブラの詳細を説明する図である。図１４（ｂ）に示すように、デスクランブラ２７は、例えば、リニアフィードバックシフトレジスタであり、１０個のフリップフロップ２７ａと、３個のＸＯＲゲート２７ｂと、Ｐ／Ｓ変換部２７ｃと、Ｓ／Ｐ変換部２７ｄとを備える。
【０１３１】
デスクランブラ２７は、図１４（ａ）のスクランブラ１７の逆の手順でデスクランブルを行う。具体的には、図１４（ｂ）の構成とすることで、デスクランブラ２７は、前記した式（２）及び式（１）を順に演算し、ＨＤＴＶ信号をデスクランブルする。
【０１３２】
なお、第４実施形態に係る広帯域映像信号受信装置２０は、光−電気変換手段２１と、シリアル−パラレル変換手段２２と、８ビット／１０ビット復号化手段２３と、復元化手段２４と、出力手段２５とが、図６の各手段と同様のものであるため、その説明を省略する。
【０１３３】
［広帯域映像信号受信装置の動作］
以下、図１７を参照して、図１６の広帯域映像信号受信装置の動作について説明する（適宜図１６参照）。図１７は、図１６の広帯域映像信号受信装置の動作を示すフローチャートである。
【０１３４】
ステップＳ３１の処理、ステップＳ３２の処理及びステップＳ３３の処理は、図７のステップＳ１１の処理、ステップＳ１２の処理及びステップＳ１３の処理と同様のものであるため、説明を省略する。
【０１３５】
ステップＳ３３の処理に続いて、広帯域映像信号受信装置２０は、デスクランブラ２７によって、復元化手段２４が復元化したＨＤＴＶ信号をデスクランブルする（ステップＳ３４）。また、広帯域映像信号受信装置２０は、復元化手段２４によって、マッピング情報に基づいて、デスクランブラ２７がデスクランブルした多重化信号を、所定のチャンネル数のＨＤＴＶ信号に復元化する（ステップＳ３５）。
【０１３６】
ステップＳ３６の処理は、図７のステップＳ１５と同様のものであるため、説明を省略する。
【０１３７】
以上のように、第４実施形態に係る広帯域映像信号送信装置１０は、スクランブラ１７によってスクランブルを行う。また、第４実施形態に係る広帯域映像信号受信装置２０は、デスクランブラ２７によってデスクランブルを行う。つまり、第４実施形態では、スクランブル及びデスクランブルを行うことで、シンボルのバランスが平衡化し、光信号の伝送の安定性をさらに高めることができる。
【０１３８】
なお、広帯域映像信号送信装置１０がスクランブラ１７を備える場合、広帯域映像信号受信装置２０がデスクランブラ２７を備える必要があるため、デスクランブラ２７を備えていない広帯域映像信号受信装置２０との間で互換性を保てなくなる。従って、第４実施形態に係る発明は、より高い信頼性が要求される場合に用いることが好ましい。
【０１３９】
（第５実施形態）
［広帯域映像信号送信装置］
以下、図１８を参照して、本発明の第５実施形態に係る広帯域映像信号送信装置について、第１実施形態と異なる点を主に説明する（適宜図２，図６参照）。図１８は、本発明の第５実施形態に係る広帯域映像信号送信装置及び広帯域映像信号受信装置を説明する図である。図１８に示すように、広帯域映像信号送信装置１０Ａは、図２の広帯域映像信号送信装置１０と、波長分割多重化手段６とを備える。
【０１４０】
広帯域映像信号送信装置１０Ａは、電気−光変換手段１５が、多重化信号を、多重化信号のチャンネル毎に異なる波長の光信号に変換する。
【０１４１】
波長分割多重化手段６は、電気−光変換手段１５が変換した光信号を、１チャンネルの光信号に波長分割多重化するものである。波長分割多重化手段６としては、例えば、３Ｎ対１の光スイッチがある。そして、波長分割多重化手段６は、波長分割多重化した１チャンネルの光信号を、１本の伝送路（例えば、シングルモード光ファイバ）を介して、広帯域映像信号受信装置２０Ａに送信する。
【０１４２】
なお、図１８の広帯域映像信号送信装置１０は、図２と同様のものであるため、その説明を省略する。また、図１８の広帯域映像信号送信装置１０は、図５と同様の動作となるため、その説明を省略する。
【０１４３】
［広帯域映像信号受信装置］
以下、図１８を参照して、本発明の第５実施形態に係る広帯域映像信号受信装置について、第１実施形態と異なる点を主に説明する。図１８に示すように、広帯域映像信号受信装置２０Ａは、図６の広帯域映像信号受信装置２０と、波長分離手段７とを備える。
【０１４４】
波長分離手段７は、波長分割多重化手段６が１チャンネルに波長分割多重化した光信号を、多重化信号のチャンネル毎に異なる波長の光信号に分離するものである。波長分離手段７としては、例えば、１対３Ｎの光スイッチがある。
【０１４５】
広帯域映像信号受信装置２０Ａは、光−電気変換手段２１が、波長分離手段７が分離した光信号を電気信号に変換する。
【０１４６】
なお、図１８の広帯域映像信号受信装置２０は、図６と同様のものであるため、その説明を省略する。また、図１８の広帯域映像信号受信装置２０は、図７と同様の動作となるため、その説明を省略する。
【０１４７】
以上のように、第５実施形態に係る広帯域映像信号送信装置１０Ａは、４チャンネル単位のＨＤＴＶ信号を１チャンネルの光信号として送信する。また、以上のように、第５実施形態に係る広帯域映像信号受信装置２０Ａは、ＨＤＴＶ信号を１チャンネルの光信号として受信する。つまり、第５実施形態に係る発明は、１本の光伝送路で光信号を伝送できるため、光伝送路の本数を最小にでき、構成がより簡易になり、特に、広帯域映像信号を長距離伝送する場合又は既設のシングルモード光ファイバを用いて広帯域映像信号を伝送する場合に有効である。
【０１４８】
なお、本発明の各実施形態において、４の倍数のチャンネル数のＨＤＴＶ信号又はＨＤ−ＳＤＩ信号で構成される広帯域映像信号（Ｎ＝４）の例を説明したが、本発明はこれに限定されない。本発明では、例えば、ＨＤＴＶ信号又はＨＤ−ＳＤＩ信号のチャンネル数が２、６又は８の倍数であっても良い。
【０１４９】
なお、本発明の各実施形態において、広帯域映像信号送信装置及び広帯域映像信号受信装置を独立した装置として説明したが、広帯域映像信号送信装置及び広帯域映像信号受信装置を放送機器に内蔵できることは言うまでもない。
【０１５０】
なお、本発明の各実施形態において、マッピング情報、多重化方法及び復元化方法の例を説明したが、本発明はこれに限定されない。以下、図３の多重化方法の変形例を簡単に説明する。多重化部１２１は、ＨＤＴＶ信号の各チャンネルを、上位４ビットと下位８ビットに分割する。次に、多重化部１２１は、第１チャンネルのＨＤＴＶ信号の下位８ビットと第２チャンネルのＨＤＴＶ信号の下位８ビットとをビット幅方向に２個連結して、ビット幅が１６ビットとなる第１チャンネルの多重化信号に多重化する。また、多重化部１２１は、第３チャンネルのＨＤＴＶ信号の下位８ビットと第４チャンネルのＨＤＴＶ信号の下位８ビットとをビット幅方向に２個連結して、ビット幅が１６ビットとなる第２チャンネルの多重化信号に多重化する。そして、多重化部１２１は、第１チャンネルから第４チャンネルまでの上位４ビットをビット幅方向に順に４個連結して、ビット幅が１６ビットとなる第３チャンネルの多重化信号に多重化する。この場合、復元化部２４１は、前記した多重化方法と逆の手順で復元化を行う。
【図面の簡単な説明】
【０１５１】
【図１】本発明の第１実施形態における広帯域映像信号送受信システムの概略を示す図である。
【図２】図１の広帯域映像信号送信装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１実施形態におけるビット幅方向の多重化及び復元化を説明する図である。
【図４】本発明の第１実施形態における時間方向の多重化及び復元化を説明する図である。
【図５】図２の広帯域映像信号送信装置の動作を示すフローチャートである。
【図６】図１の広帯域映像信号受信装置の構成を示すブロック図である。
【図７】図６の広帯域映像信号受信装置の動作を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第２実施形態における、入力手段の詳細を説明する図である。
【図９】図８の入力手段による付加ビットの付加を説明する図である。
【図１０】本発明の第２実施形態におけるビット幅方向の多重化及び復元化を説明する図である。
【図１１】本発明の第２実施形態における、出力手段の詳細を説明する図である。
【図１２】本発明の第３実施形態における時間方向の多重化及び復元化を説明する図である。
【図１３】本発明の第４実施形態に係る広帯域映像信号送信装置の構成を示すブロック図である。
【図１４】（ａ）は図１３のスクランブラの詳細を説明する図であり、（ｂ）は図１６のデスクランブラの詳細を説明する図である。
【図１５】図１３の広帯域映像信号受信装置の動作を示すフローチャートである。
【図１６】本発明の第４実施形態に係る広帯域映像信号受信装置の構成を示すブロック図である。
【図１７】図１６の広帯域映像信号受信装置の動作を示すフローチャートである。
【図１８】本発明の第５実施形態に係る広帯域映像信号送信装置及び広帯域映像信号受信装置を説明する図である。
【符号の説明】
【０１５２】
１０，１０Ａ  広帯域映像信号送信装置
１１          入力手段
１２          多重化手段
１３          ８ビット／１０ビット符号化手段
１４          パラレル−シリアル変換手段
１５          電気−光変換手段
１７          スクランブラ
２０，２０Ａ  広帯域映像信号受信装置
２１          光−電気変換手段
２２          シリアル−パラレル変換手段
２３          ８ビット／１０ビット復号化手段
２４          復元化手段
２５          出力手段
２７          デスクランブラ
６            波長分割多重化手段
７            波長分離手段
【図１】
2010124245.tif 000003
【図２】
2010124245.tif 000004
【図３】
2010124245.tif 000005
【図４】
2010124245.tif 000006
【図５】
2010124245.tif 000007
【図６】
2010124245.tif 000008
【図７】
2010124245.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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